Baş Aşağı Yatak İstirahati (Head-Down Tilt Bed Rest; HDTBR), Uzay Uçuşuyla İlişkili Nöro-Oküler Sendromun (Spaceflight Associated Neuro-Ocular Syndrome; SANS) patofizyolojisini incelemek için bir yer analog modelidir.
SANS, uzay uçuşu sırasında başa doğru sıvı kayması sonucu oluşan bir sendromdur. Başlıca bulgular optik disk ödemi, göz küresinde düzleşme, hipermetropi ve koroid konjesyonudur ve astronotların yaklaşık %70’inde en az bir bulgu görülür. Daha önce Görme Bozukluğu ve Kafa İçi Basıncı (VIIP) sendromu olarak adlandırılıyordu 1).
HDTBR, 1990’dan beri 6 derece baş aşağı pozisyonda yatak istirahati olarak uluslararası kabul görmüş bir yer analog modelidir. Parabolik uçuşlar maruziyet süresinin kısa olması nedeniyle SANS benzeri semptomları indüklemek için yetersiz olduğundan, sürekli sıvı kaymasını yeniden üretebilen HDTBR önem kazanmıştır 1).
İlk 70 günlük HDTBR çalışmalarında SANS bulguları indüklenemedi. Bunun nedeni, yastık kullanımı veya ön kol desteğinin kafa içi basıncını (ICP) düşürmüş olabileceği düşünüldü. Daha sonra, yastık ve kol desteğini yasaklayan sıkı bir protokolün benimsenmesiyle koroid kıvrımları ve optik disk ödemi başarıyla indüklendi 1).
Kısa süreli görevlerde (6 aydan az) astronotların %29’unda, uzun süreli görevlerde (6 ay ve üzeri) ise %60’ında hipermetropiye bağlı görme azalması bildirilmiştir1).
QHDTBR neden 6 derecelik bir açıya ayarlanmıştır?
A
1990’dan beri, 6 derecelik baş aşağı pozisyon, mikro yerçekimi durumunun uluslararası standart analogu olarak kabul edilmiştir. Bu açı, uzay uçuşuna benzer şekilde başa doğru sürekli sıvı kaymasını tetikler.
Baş ağrısı: Araştırmanın erken evrelerinde zonklayıcı, baskı yapıcı ve iki taraflı baş ağrısı ortaya çıkar. Bunun başa doğru sıvı kaymasından kaynaklandığı düşünülmektedir.
Görme işlevi üzerinde etki hafiftir: Deney koşulları katılımcıların görme işlevini önemli ölçüde etkilemez. Hiçbir denek ciddi görme anormalliği yaşamamıştır.
Hafif miyoplaşma: Sürekli yakın görme aktivitesine bağlı geçici miyopi oluşabilir.
Bilişsel değişiklikler (SANS geliştirenler): Yüksek karbondioksit müdahalesi HDTBR çalışmasında, SANS geliştirenler bilişsel testlerde görsel ipuçlarına artan bağımlılık göstermiştir1).
QHDTBR'de görme azalır mı?
A
Görme keskinliği ve refraksiyon testleri normal aralıkta kalır. Amsler kartı, kırmızı nokta testi, karşıt alan ve renk görme testlerinde anlamlı bir değişiklik gözlenmemiştir. Denekler tarafından ciddi görme anormalliği bildirilmemiştir.
HDTBR’de gözlenen oküler değişikliklerin ana bulguları aşağıda sunulmuştur.
RNFL kalınlaşması: 14 günlük HDTBR’de üst peripapiller retina kalınlığı ortalama +4.69 μm, 70 günlük HDTBR’de ortalama +11.50 μm artar1).
Optik disk ödemi: 30 günlük sıkı HDTBR’de deneklerin %45’inde Frisén grade 1-2 disk ödemi gözlenmiştir1). 30 günlük HDTBR denekleri, astronotlara göre daha şiddetli optik disk ödemi gösterme eğilimindedir.
Peripapiller TRT artışı: Sıkı HDTBR denekleri, astronotlardan daha büyük peripapiller TRT artışı gösterir (ortalama fark 37 μm)1).
Koroid kıvrımları: Koroid kalınlığında artış olmamasına rağmen ortaya çıkabilir.
Koroid kalınlığı değişimi: Kısa süreli 3 günlük çalışmada istatistiksel olarak anlamlı artış saptanmıştır. 60 dakikalık HDT’de subfoveal koroid kalınlığında artış doğrulanmıştır1). Öte yandan, astronotlar HDTBR deneklerinden daha büyük koroid kalınlığı artışı gösterir (ortalama fark 27 μm)1).
Optik sinir kılıfında genişleme: 60 dakikalık HDT’de orbital ultrason ile doğrulanır ve astronotların uçuştan bir ay sonraki bulgularına benzer1).
Göz içi basıncında artış: 14 günde +1.42 mmHg, 70 günde +1.79 mmHg yükselir, ancak her ikisi de normal aralıktadır.
HDTBR’de gözlemlenmeyen bulgular arasında göz küresinde düzleşme, hipermetropiye kayma ve pamuk yuvası lekeleri yer alır1). Görme keskinliği, refraksiyon, aksiyel uzunluk, ön kamara derinliği ve kornea eğriliği de anlamlı değişiklik göstermez.
Aşağıdaki tablo HDTBR ve SANS (uzay uçuşu) ana bulgularının karşılaştırmasını göstermektedir.
HDTBR’nin temel mekanizması, vücuda etki eden yerçekimi vektörünün yönünün değiştirilmesiyle başa doğru sıvı kaymasıdır. Bu, mikro yerçekimine benzer sıvı dağılımı değişikliklerine neden olur.
Katkıda bulunan faktörler arasında kribriform plaka yoluyla basınç farkı, koroid konjesyonu, beyin hacim kayması, kollajen lif demetlerinin yönelimi ve hidrostatik sıvı dağılımı yer alır.
Ana risk faktörleri aşağıdaki gibidir.
HDTBR süresi: En büyük risk faktörüdür. 70 günlük HDTBR, 14 günlüğe kıyasla peripapiller retina kalınlığında yaklaşık 2,5 kat belirgin bir artış gösterir.
Miyopi: Orta dereceli miyoplar, emetrop veya hafif miyoplara göre daha yüksek pik göz içi basıncı (19,8 mmHg’ye karşı 18,6-18,7 mmHg) ve anlamlı derecede daha büyük göz içi basıncı artışı gösterir1).
Genetik yatkınlık: MTRR 66G ve SHMT1 1420 C aleli taşıyıcılarında optik disk ödemi şiddetinin daha fazla olduğu bildirilmiştir1). Bunlar B vitamini metabolizmasında rol oynayan gen polimorfizmleridir.
Optik diskin anatomik özellikleri: Küçük optik disk çukurluğu ile birlikte sıkı optik disk bir risk faktörü olabilir.
Geçmiş HDTBR maruziyeti: Birden fazla kez katılan deneklerde öncekine kıyasla iki kattan fazla TRT artışı bildirilmiştir ve tekrarlanan maruziyet riski artırabilir.
QBir kez HDTBR yaşandıktan sonra bir sonraki risk artar mı?
A
Birden fazla HDTBR deneyine katılan deneklerde, öncekine kıyasla iki kattan fazla TRT artışı bildirilmiştir. Tekrarlanan maruziyetin riski artırabileceği öne sürülmektedir ve araştırma katılımcılarının seçiminde bu dikkate alınmalıdır.
HDTBR’de gözlenen oküler değişikliklerin değerlendirilmesi ve izlenmesinde kullanılan başlıca test yöntemleri aşağıda verilmiştir.
OCT (Optik Koherens Tomografi): RNFL kalınlığı, optik disk ödemi ve koroid kalınlık değişikliklerini kantitatif olarak değerlendirebilir. Bruch membranındaki değişiklikler de gözlemlenebilir. Heidelberg Spectralis (OCT2) daha yüksek dijital çözünürlük sağlar.
OCTA (OCT Anjiyografi): Aralık 2018’den itibaren ISS’ye dahil edilen non-invaziv bir üç boyutlu anjiyografi yöntemidir. Retina ve koroiddeki vasküler değişiklikleri değerlendirir1).
MRI: Optik sinir kılıfı genişlemesi, optik sinir kıvrımlılığı ve vitreus boşluğu derinliğindeki değişiklikler ölçülebilir. Faz kontrast MRI ile internal juguler ven, vertebral arter ve internal karotid arterdeki kan akımı, kesit alanı ve akım hızı ölçülebilir.
Yörünge ultrasonu: Optik sinir kılıfı genişlemesini tespit edebilen basit bir yöntemdir1).
Non-invaziv KİB ölçümü (araştırma aşaması): Doğrudan KİB ölçümü için lomber ponksiyon invazivdir ve uçuş sırasında mümkün değildir. Distorsiyon ürünü otoakustik emisyon (DPOAE) faz değişikliği, non-invaziv KİB izleme aracı adayı olarak araştırılmaktadır1). Oküler vestibüler uyarılmış miyojenik potansiyel (oVEMP) de baş aşağı açısıyla ilişkili olduğundan non-invaziv KİB izleme aracı olarak incelenmektedir1).
Genetik ve kan testleri: B vitamini seviyeleri ve SNP’lerin (MTRR 66G, SHMT1 1420C) ölçümü risk faktörü değerlendirmesinde kullanılır.
Temel oftalmolojik testlerin tümü (görme keskinliği, sikloplejik refraksiyon, fundus, Amsler kartı, renk görme vb.) normal sınırlar içinde kalır.
HDTBR deneysel bir modeldir ve olağan anlamda bir “tedavi” değildir. Aşağıda SANS için karşı önlemlere (countermeasures) ilişkin araştırma sonuçları sunulmaktadır.
LBNP
Alt Vücut Negatif Basıncı (LBNP): Non-invaziv bir cihazla alt vücuda negatif basınç uygulayarak sıvıları perifere geri çekme yöntemi.
Kanıt: -20 mmHg LBNP, optik sinir kılıfı çapındaki artışı baskılamış ve 3 günlük HDTBR’de koroid genişlemesini %40 azaltmıştır1). 5 saatlik HDTBR’de BOS hacmindeki artışın da baskılandığı gösterilmiştir1).
Değerlendirme: Şu anda en umut verici karşı önlem olarak kabul edilmektedir.
Uyluk Manşonu
Venöz Konstriksiyon Uyluk Manşonu (VTC): ISS mürettebatında kardiyak ön yük ve juguler venöz sistem genişlemesinde azalma bildirilmiştir. Atım hacmini, internal juguler ven kesit alanını ve göz içi basıncını azaltır.
Sınırlamalar: BOS dağılımı veya BKB üzerinde doğrudan etkisi yoktur. 15 derece HDT + 60 mmHg uyluk manşonu 10 dakika uygulamasında peripapiller koroid kalınlığı ve optik sinir kılıfı çapında anlamlı fark bulunmamıştır1).
Yapay Yerçekimi
Santrifüj ile Yapay Yerçekimi: Günde 30 dakika santrifüje maruz kalma.
Sınırlamalar: 30 dakikalık maruziyet, koroid kıvrımları ve optik disk ödemini baskılamada yetersiz kalmıştır. Maruziyet süresinin kısıtlı olması, göz seviyesinde G kuvvetinin yetersizliği ve farklı temel mekanizmaların katkısı olası nedenler olarak düşünülmektedir1).
NASA’nın iRAT protokolünün (entegre direnç ve aerobik antrenmanı) 70 gün boyunca hiperkapnik olmayan HDTBR’de uygulandığı bir çalışmada, retina kalınlığı değişiklikleri ve optik disk ödemi açısından egzersiz grubu ile kontrol grubu arasında anlamlı bir fark bulunmamıştır 1). Bununla birlikte, egzersiz grubunda göz içi basıncının hafifçe daha yüksek (1 mmHg’den az) olduğu bulgusu da elde edilmiştir. Kısa süreli orta düzey aerobik egzersiz, direnç egzersizi ve yüksek yoğunluklu interval egzersizin göz içi basıncında düşüşle ilişkili olduğu gösterilmiştir 1).
QNegatif alt vücut basıncı (LBNP) neden umut verici bir karşı önlem olarak kabul edilmektedir?
A
-20 mmHg LBNP’nin optik sinir kılıfı çapı artışını baskıladığı, 3 günlük HDTBR’de koroid genişlemesini %40 azalttığı ve BOS hacmi artışını baskıladığı rapor edilmiştir 1). Sıvıları perifere çekerek kafaya doğru sıvı kaymasını doğrudan baskılayabilen mekanizma, diğer karşı önlemlere göre daha üstün kabul edilmektedir.
SANS’ın patofizyolojisi için şu anda üç ana hipotez öne sürülmektedir 1).
Kafa İçi Basınç Artışı Hipotezi
Mekanizma: Başa doğru sıvı kayması → venöz konjesyon → KİBAS artışı → göz semptomları.
Sınırlama: Uçuş sonrası lomber ponksiyonda sadece normal üst sınır ile hafif yükseklik (21-28.5 cm H₂O) görülür. IIH’nin tipik semptomları (baş ağrısı, pulsatil tinnitus) yoktur. Papilödem uçuştan sonra 6 ay sürer, ancak IIH’de basınç düşüşüyle hızla düzelir. Sadece KİBAS artışı ile açıklanamaz.
BOS Bölümlenmesi Hipotezi
Mekanizma: Mikrogravitede optik sinir kılıfı içindeki BOS basıncı, tek yönlü valf mekanizmasıyla lokal olarak yükselir. Kafa içi subaraknoid boşlukla basınç dengesi tam değildir.
Önemi: Normal-hafif yüksek KİBAS’a rağmen papilödemin devam etme nedenini açıklayabilir.
Beynin Yukarı Kayması Hipotezi
Mekanizma: Mikro yerçekiminde beyin hafifçe döner ve yukarı doğru hareket eder, optik kiazma yukarı çekilir ve optik sinir kılıfına baskı oluşur.
Kanıt: MRG’de uçuş sonrası optik sinir uzunluğunda artış (0.80 ± 0.74 mm) doğrulanmıştır1).
HDTBR ile uzay uçuşu arasında birkaç önemli fark vardır.
Koroid genişlemesinin derecesi: HDTBR’de koroid genişlemesi uzay uçuşundaki kadar olmaz, çünkü dikey eksen yerçekimi (Gz) hala mevcuttur ve doku ağırlığı oluşturur.
Koroid kıvrımlarının oluşum mekanizması: HDTBR’de koroid kalınlığı artmadan da koroid kıvrımları oluşur; bu, koroid kalınlaşmasının kıvrımlar için zorunlu bir koşul olmadığını düşündürür.
Göz içi basıncı değişiklikleri: HDTBR’de göz içi basıncında düşüş olmadığından, göz içi basıncı düşüşü ve BOS basıncı artışının kombinasyonuyla koroid-retina kıvrımı oluşumu mekanizması uygulanamaz.
IIH ile karşılaştırma: Papilödemli IIH hastalarının yalnızca %10’unda SD-OCT ile koroid kıvrımları görülür ve yalnızca BOS basıncı artışı tüm vakalarda koroid kıvrımı oluşturamaz.
BOS basıncı artış derecesi: HDTBR denekleri astronotlardan biraz daha yüksek BOS basıncı yaşayabilir ve bu, optik disk ödemi şiddetindeki farklılığa katkıda bulunabilir.
Ong ve ark. (2021) derlemesine göre, HDTBR sırasında tüm deneklerde serebral perfüzyon azalır. Ancak SANS semptomu geliştirenler, geliştirmeyenlere göre daha yüksek perfüzyonu korumuştur1).
Hiperkapnik ortamda (yaklaşık 4 mmHg PCO₂) serebrovasküler reaktivite ve hiperkapnik ventilatuar yanıtta anlamlı bir değişiklik gözlenmemiştir1).
ISS’de OCTA’nın Tanıtımı (Aralık 2018): Uzay uçuşu sırasında retina vasküler verilerinin HDTBR sonuçlarıyla karşılaştırılması, sıvı kaymasının retina ve koroid dolaşımı üzerindeki etkisinin anlaşılmasını derinleştirmesi beklenmektedir1).
Non-invaziv ICP Ölçüm Yöntemlerinin Geliştirilmesi: Otoakustik emisyon (OAE) faz değişiklikleri, ISS’de ICP izleme adayı olarak araştırılmakta ve HDTBR’de test edilmektedir1). oVEMP de baş aşağı açısıyla ilişkili olduğundan non-invaziv ICP izleme aracı olarak umut vaat etmektedir1).
Özel Uzay Turizmi Çağına Uyum: SpaceX, Blue Origin gibi özel uzay şirketlerinin yükselişiyle, kısa süreli HDTBR’nin genel halkta başa doğru sıvı kayması duyarlılığının taranmasında uygulanabilirliği bulunmaktadır1).
Genetik tarama: MTRR ve SHMT1 polimorfizmleri risk faktörü olarak tanımlanmıştır ve HDTBR’nin astronot adaylarının genetik taramasında kullanılabilirliği araştırılmaktadır1).
Doğrulanmamış karşı önlemler: Diyet, vitamin takviyesi, topikal ilaçlar ve oral ilaçlar gibi birçok karşı önlem henüz doğrulanmamıştır1).
Mars’a insanlı görev için zorluklar: 1-3 yıl sürecek Mars görevleri için SANS patofizyolojisinin anlaşılması, risk faktörlerinin belirlenmesi ve karşı önlemlerin geliştirilmesi acil bir ihtiyaçtır1).
Yer analogu olarak HDTBR’nin aşağıdaki sınırlamaları vardır1): küçük örneklem boyutu, denek bulma zorluğu, astronotlarla fiziksel uygunluk farkı, protokolün standartlaştırılmamış olması ve sırt teması gibi uzay uçuşuyla uyumsuz koşulların varlığı.
Ong J, Lee AG, Moss HE. Head-Down Tilt Bed Rest Studies as a Terrestrial Analog for Spaceflight Associated Neuro-Ocular Syndrome. Front Neurol. 2021;12:648958.
Taibbi G, Cromwell RL, Zanello SB, Yarbough PO, Ploutz-Snyder RJ, Godley BF, et al. Ocular Outcomes Comparison Between 14- and 70-Day Head-Down-Tilt Bed Rest. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2016;57(2):495-501. PMID: 26868753.
He Y, Karanjia R, Zhang X, Wanderer D, Walker E, Lee SH, et al. Optic Nerve Vasculature and Countermeasure Assessment in a Bedrest Analogue of Spaceflight-Associated Neuro-Ocular Syndrome. Am J Ophthalmol. 2025;278:317-327. PMID: 40545016.
Makale metnini kopyalayıp tercih ettiğiniz yapay zeka asistanına yapıştırabilirsiniz.
Makale panoya kopyalandı
Aşağıdaki yapay zeka asistanlarından birini açın ve kopyalanan metni sohbet kutusuna yapıştırın.
